при высоком содержании этого элемента (более 20%). Для железо-никелевых сплавов такое содержание хрома принято считать нежелательным из-за возможности их сигматизации. Что касается высоконикелевых сплавов, то высокое содержание хрома для них вполне возможно [741. Сказанное подтверждается также рис.73, на котором приведена микротвердость на участке в зоне сплавления стали Х5М со сплавом Х35Н40 в состоянии после сварки и

после выдержки в течение 500 ч при 550° С.

Известно, что высоконикелевые сплавы весьма склонны к образованию трещин в сварном шве. Поэтому окончательной оценкой пригодности сплавов, удовлетворяющих требованиям к механическим свойствам, должна быть стойкость наплавляемого металла против образования горячих трещин. Автором совместно с В. В. Снисарем проволоками, изготовленными из выбранных сплавов (табл. 11) сваривались жесткие образцы (рис.74). Сварка производилась под флюсом АН-15М. Как известно, металл шва (в том числе и аустенитный), выполненный под этим флюсом, стоек против образования горячих трещин. Применялся режим сварки, который можно считать наиболее приемлемым для легированных сталей: /д = 450.470 А, с7д = 28.30 В и VCB= 18,5 н/ч.

Наличие трещин определялось на поверхности шва и по вырезанным из него макрошлифам. Полученные результаты показали, что во всех случаях в металле шва образуются трещины. Правда,

И. Содержание примесей и легирующих элементов, %, в проволоках, использованных при сварке жестких образцов

О0,3 0,6 0,9 1,2 і,им

Рис. 73. Микротвердость в зоне сплавления стали Х5М с наплавленным металлом Х35Н40 после сварки (кривая 1) и после выдержки в течение 500 ч при 550° С (кривая 2.)

вероятность их образования уменьшается с повышением содержания хрома в металле шва. В швах с высоким содержанием этого элемента (35 и 47%) трещины обнаруживаются только в макрошлифах.

По сложившемуся в последнее время представлению горячие трещины в однофазных сплавах, кристаллизующихся в узком интервале температур, образуются преимущественно по новым поли-гонизационным границам, которые возникают в уже закристаллизовавшемся металле при температуре, несколько ниже линии соли-дуса, в результате движения и группировки дислокаций и вакансий. Предотвратить образование трещин в металле шва из таких сплавов можно, дополнительно легируя его элементами, которые уменьшают подвижность дислокаций и тем самым задерживают процесс полигонизации границ. Подвижность дислокаций определяется, как известно, скоростью перемещения атомов и вакансий в кристаллической решетке. Поэтому она в значительной степени зависит от прочности межатомной связи сплава. Последняя характеризуется величиной энергии активации диффузии .

Одним из элементов, увеличивающих энергию активации диффузии в высоконикелевых сплавах, является молибден [77]. В связи с этим при легировании молибденом предотвращается образование горячих трещин в металле сварного шва из высоконикелевого сплава. По эффективности предотвращения образования горячих трещин в чистых металлах и однофазных сплавах молибден уступает лишь танталу [77], использование которого при сварке ограничено в связи с его высокой стоимостью.

Молибден как элемент для дополнительного легирования высоконикелевого сплава заслуживает внимания еще и потому, что он повышает прочностные характеристики такого сплава, и прежде всего жаропрочность, что объясняется увеличением устойчивости дисперсных частиц у'-фазы и температуры рекристаллизации твердого раствора [97]. Наконец, при легировании молибденом повышается стойкость высоколегированного металла против локальных разрушений в сварных соединениях, подвергаемых нагреву до высоких температур [48].

Следовательно, легирование высоконикелевого металла шва молибденом является вполне приемлемым для сварных соединений разнородных сталей. Единственным недостатком его является то, что он в ряду карбидообразующих элементов расположен на четвертом месте, в связи с чем может оказывать существенное влияние на перемещение углерода в зоне сплавления разнородных сталей

Рис. 74. Схема жесткого композитного образца для определения стойкости металла шва против образования горячих трещин.